軍令是嚴厲的，軍令也能催人發奮。李彌總結兩個多月來未能攻克鬆山的經驗教訓，提出先集中炮火近距離猛烈轟擊日軍的堅固工事，再請美國空軍低空投彈相結合的辦法，摧毀日軍在鬆山山頂的堅固堡壘。
為了攻克鬆山這個日軍的堅固堡壘，工兵營官兵有勇有謀，在陣陣炮聲的掩護下，連續數天不停地在堅硬的山中進行挖壕作業，在鬆山頂峰日軍的工事下挖出了兩條地道，地道的盡頭挖成一個大炸藥室，把10噸梯恩梯炸藥放到日軍的據點下麵。為了不被日軍發覺，這個藥室垂直向上距日軍陣地約30米。
9月8日，離蔣介石規定的期間隻有2天了。
突然，鬆山上響起了一聲驚天動地的巨響，10噸烈性炸藥成功地爆炸了，鬆山的山頂被炸翻了。駐守鬆山的日軍第56師團第113旅團的官兵在不知不覺中，全部被殲滅了。打掃戰場時，遠征軍官兵發現，據點裏僅剩數十名日軍重傷員和20多名軍妓。
第8軍主力圍攻鬆山，血戰64天，終於用古老而有效的辦法，攻克了鬆山這座堅固的日軍據點，從而使滇西反攻這盤棋更加活躍了。日軍的廣播電台哀歎：鬆山守軍全部“玉碎”。中央社的電訊說：“今日上午4時，我軍將鬆山敵陣最後數處堅固工事摧毀，頑強抵抗之敵軍，至此全部與陣地同歸於盡。”
這是中國遠征軍在滇西反攻中攻克的第一個日軍的重要據點。在這場艱苦的持久反攻戰中，遠征軍為攻克日軍據點遭受重大傷亡，第8軍傷亡達6000多人，其中第1師第3團傷亡就有3000多人，部隊整編時，這個團僅存1連人。
戰後，雲南省政府在滇西的保山、昆明的圓通山上，建立了抗日陣亡將士紀念碑，以示昭念。
第8軍軍長何紹周傷好後，調任昆明警備司令部副總司令，在決定軍長人選時，何應欽曾經建議由中央軍校的一名軍官擔任軍長。軍政部長陳誠竭力向蔣介石推薦，李彌在鬆山戰鬥中戰功卓著，應該升任軍長。駐第8軍的美國顧問組組長也竭力推薦李彌，蔣介石終於任命李彌為第8軍軍長。
滕衝，舊稱滕越，位於滇西大盈江東岸，是三國時期被諸葛亮七擒七縱那位孟獲酋長的都城，也是古時南方絲綢之路上的一個重要集鎮。滕衝東接保山和下關，西麵過大盈江後，進入緬甸的八莫和密支那，南麵為大盈江的一條支流。滕衝四麵都是山嶺，城東是飛鳳山，城南是來鳳山，城西是寶鳳山，城北是高梁山，這些山嶺虎視全區，地勢險要，控製了滕衝城區穀地及滇緬公路。滕衝是滇緬公路上的一個要衝。
滕衝的城垣，下麵是巨石，上麵為巨磚砌成，抗力大。日軍侵占滕衝後，不僅把城區工事修得極為堅固，滕衝外圍各據點也修築了半永久性工事。在高黎貢山日軍的四大據點中，滕衝的防禦工事最為險要堅固。防守滕衝的日軍主要是擅長叢林作戰的第56師團第148旅團主力以及第18師團第114旅團一部，這些日軍彈藥儲備充足，防守工事堅固。
6月下旬，衛立煌得知，遠征軍向龍陵發起攻擊後，日軍就調滕衝的部分兵力前往增援龍陵，衛立煌認為，這是攻擊滕衝的有利時機，即電令第20集團軍兵分三路，向滕衝發起攻擊。衛立煌提出，攻擊部隊應以部分兵力從左翼迂回，奇襲滕衝，這樣，可以避開日軍構築的堅固工事，減少部隊傷亡，加快進攻速度。
6月25日，第20集團軍所屬第54軍從龍川江西岸向滕衝推進，第53軍從清水河南岸向滕衝推進。